《煤炭洗选工程设计规范》(GB××××-200×)条文说明
目 录
1 总则 ........................................................................................................................................ 3 2 基本规定 ................................................................................................................................ 3 3 受煤与原煤储存 .................................................................................................................... 4
3.1 受煤 .............................................................................................................................. 4 3.2 原煤储存 ...................................................................................................................... 5 4 筛分、除杂与破碎 ................................................................................................................ 5
4.1 筛分 .............................................................................................................................. 5 4.2 除杂 .............................................................................................................................. 6 4.3 破碎 .............................................................................................................................. 6 5 选煤 ........................................................................................................................................ 6
5.1 一般规定 ...................................................................................................................... 6 5.2 跳汰选煤 ...................................................................................................................... 8 5.3 重介质选煤 .................................................................................................................. 9 5.4浮选 ............................................................................................................................. 13 5.5 其它选煤方法 ............................................................................................................ 14 6 脱水、防冻与干燥 ............................................................................................................ 145
6.1 脱水 .......................................................................................................................... 145 6.2 防冻与干燥 .............................................................................................................. 177 7 煤泥水处理 ........................................................................................................................ 199
7.1 煤泥水输送和粗煤泥水力分级 ............................................................................ 199 7.2 细煤泥沉淀与浓缩 .................................................................................................. 199 7.3 事故煤泥水处理 .................................................................................................... 2020 8 产品储存与装车 ................................................................................................................ 211 9矸石与煤泥综合利用 ......................................................................................................... 222 10 计量与煤质检查 .............................................................................................................. 222 11 机电设备修理 .................................................................................................................. 222 12 工业场地总平面 .............................................................................................................. 233 13 标准轨距铁路运输 .......................................................................................................... 244
13.1 一般规定 ................................................................................................................ 244 13.2 装、卸车站 ............................................................................................................ 244 14 电气 .................................................................................................................................. 277
14.1 供电 ........................................................................................................................ 277 14.2 配电 ........................................................................................................................ 277 14.3 照明 ........................................................................................................................ 288 14.4 防雷和接地 ............................................................................................................ 288 14.5 控制 ........................................................................................................................ 288 14.6 自动化 .................................................................................................................... 299 14.7 监测 ........................................................................................................................ 299
15 给水与排水 ...................................................................................................................... 30
15.1 水源 .................................................................................................................... 3030 15.2 室外给水排水 .................................................................................................... 3030 15.3 室内给水排水 .................................................................................................... 3333 16 供热与采暖通风 ............................................................................................................ 3434
16.1采暖 ....................................................................................................................... 3434 16.2通风除尘 ............................................................................................................... 3535 16.3 室外供热管道 .................................................................................................... 3535 17 建筑物与构筑物 ............................................................................................................ 3636
17.1 一般规定 ................................................................................................................ 366 17.2 主要建筑 ................................................................................................................ 366 17.3 辅助建筑 ................................................................................................................ 377 18 技术经济 .......................................................................................................................... 388
1 总则
1.0.1 制定本规范目是,规范市场经济条件下、投资改革后煤炭洗选工程设计及建设行为。 1.0.2 规定本规范适用范围。
1.0.3技术创新是工程设计灵魂,只有不断创新和进步,才能不断提高工程建设经济效益;设计规范是工程实践总结,当设计规范某些条款明显落后于工程实践时,工程设计可以有条件地、慎重地突破规范规定,及时采用经工程实践证明是成熟可靠新技术。
1.0.4 强调煤炭加工利用基本方针;明确动力用煤最低加工要求,提高煤炭品质,不允许直销原煤;明确炼焦用煤加工,不允许将有限、宝贵炼焦煤资源用于动力煤,不允许在煤炭加工利用过程中造成资源浪费。
动力用煤主要指工业锅炉和发电用煤。据初步统计,动力用煤占我国煤炭产量80%左右。由于各类型锅炉对煤炭产品质量要求不同,供煤单位尚未完全按用户炉型要求品种和质量供煤,导致锅炉热效率比国外先进水平低15~20%。这种状况不但造成能源浪费,还产生严重环境污染。中国煤炭特点是高硫、高灰煤比重大,全国原煤平均灰分含量17.6%左右,平均硫分含量1.1%,其中13%原煤硫分含量高于2%,西南地区煤炭中含硫量大于2%占60%。据国家环保总局2001年公告,全国SO2排放总量已达1995万吨,烟尘1165万吨,这其中90%和80%是燃煤造成。为了国民经济可持续发展,应开发与节约并重。因此,动力煤也应该进行洗选加工,为用户提供品种和质量合格煤炭产品。
2 基本规定
2.0.1 选煤厂设计生产能力划分与矿井一致。考虑到近年来我国选煤设备可靠性大大提高,原《煤炭工业选煤厂设计规范》中选煤厂工作制度已经不适应实际生产情况,本规范对选煤厂工作制度作了修订并与矿井设计规范保持一致。
2.0.2 服务年限不是影响选煤厂设计主要因素。考虑到选煤厂与其上、下游企业(矿井、选后产品用户)在原料煤或产品供应上相互关联性,选煤厂服务年限一般应与矿井或主体项目相同。取消了原《煤炭工业选煤厂设计规范》中根据选煤厂规模大小规定选煤厂服务年限条文内容。 2.0.3 原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定不均衡系数,经过长期生产实践证明是合理。
2.0.4 为了减少重复建设,简化矿井工业场地设施,群矿和矿井选煤厂电源、热源、水源和公共设施应与矿井统一设计。
2.0.5环境保护、节约水资源和可持续发展需要。 2.0.6国家有关规定。
2.0.7 生产工人包括岗位工和巡视工,管理人员包括行政人员和技术人员,生产工人和管理人员均属
生产必备人员,应计入劳动定员。服务人员和其他人员属非生产人员,应尽可能利用社会或社区人力资源;即使配备了服务人员和其他人员,也不应计入劳动定员。
选煤厂劳动定员可按下列办法确定:
1 初步可行性研究,可参照同类选煤厂,结合本选煤厂具体条件类比分析计算; 2 可行性研究,可按岗位定员计算; 3 初步设计,应定岗定员计算。
选煤厂管理人员占选煤厂生产工人出勤人数百分比可按以下比例控制:
矿井及群矿选煤厂不大于8%,矿区选煤厂不大于14%;
选煤厂如配备服务人员和其它人员,则服务人员占选煤厂生产人员在籍人数百分比可按以下比例控制:
1 矿井及群矿选煤厂不大于6%; 2 矿区选煤厂不大于9%。
其它人员占选煤厂生产人员在籍人数1%。
在籍系数考虑节假日、病假、事假、轮休等因素后综合确定。本规范2.0.1条规定,选煤厂工作制度宜按每年工作330天,每天工作16小时计算。我国法定节假日元旦1天,春节3天,五一3天,国庆3天;法定工作时间40小时/周,即5天/周。由此可知,设备运转330天/年,人工作251天/年,维持设备正常运转需要生产工人在籍系数最小为330/251=1.31;如果按365天都可能开车考虑,则在籍系数最大为365/251=1.45。因此生产工人在籍系数取1.3~1.4。
管理人员可正常休假,也可轮休,故在籍系数取1.0。
3 受煤与原煤储存
3.1 受煤
3.1.1 与原《煤炭工业选煤厂设计规范》比较,本规范取消了“汽车来煤时受煤坑有效容量应为三辆汽车净载重量”,只保留了“受煤坑有效容量不宜小于30t”。原因是现汽车载重量差别很大。
受煤坑上,原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定“当接受露天矿来煤时,受煤坑铁篦子上应设置大块物料处理设施”生产实践证明,矿井来煤有时也有300mm以上大块。因此,将本条改为“当接受含有>300mm特大块来煤时,应设置大块物料处理设施”
受煤坑、浅受煤槽上只要求“设置可靠”调车、卸车设施。采用何种调车、卸车设施是设计解决问题。
3.1.2 由于选煤厂建设投资主体改变,本条在原《煤炭工业选煤厂设计规范》基础上,取消了采用标准轨距翻车机时对厂型。
3.2 原煤储存
3.2.1原《煤炭工业选煤厂设计规范》中规定:“当入选煤层多,煤质变化大时,可设混煤场”,原意是实现原煤均质化,提高分选效率。但混煤场、原煤均质化储煤场、原煤配煤仓都可以实现原煤均质化,应由设计选定。原规范有限定为混煤场之嫌,故略作修改。
3.2.2 本条修订中心点是将选煤厂原煤储煤设施和产品煤储存设施容量统筹考虑,其总容量规定为3~7天选煤厂设计生产能力。
设置原煤及产品煤储存设施目,是调节选煤厂生产与原料煤供应、产品运输、产品市场之间不均衡性,使选煤厂能够正常生产。选前储煤和选后储煤都能不同程度地达到此目。可以多储原煤,也可多储产品,因地制宜。
3.2.3 在线原煤储存仓(即中间原煤仓)原《煤炭工业选煤厂设计规范》为8~14小时有效容量,根据实际情况,其有效容量为一个班设计处理量即可满足调节选煤厂入选量均衡要求,因此,本规范将在线原煤储存仓(中间原煤仓)容量改为“不小于8h设计能力”。由于当大容量原煤储存设施为在线设计时,储存设施本身即可起到缓冲作用,无须设置在线原煤储存仓,因此,增加了“当大容量原煤储存设施为旁路设计时”前提条件。 3.2.4 环境保护需要。
4 筛分、除杂与破碎
4.1 筛分
4.1.1 预先筛分、准备筛分及最终筛分粒度和效率可根据相关因素综合选取。有时可适当降低预先筛分和准备筛分效率要求,以减少筛分设备面积和台数,使设计整体更趋合理。
4.1.2筛分机筛分效率、处理能力受入筛物料性质(水分、粒度组成、泥化物料含量等)、筛分机运动特性及结构形式、操作因素等方面影响。因此,设备选型时尽可能采用类似生产数据。
表4.1.2指标基于以下原因修订:
1 生产实践证明原《煤炭工业选煤厂设计规范》中50mm以上筛孔处理能力是比较合理,其筛分效率大于85%;50mm及其以下筛孔处理能力偏大,应适当降低。
2 结合4.1.1条文,增加了筛分效率大于60%指标供选择。若设计可降低筛分效率要求20~25%,则筛分设备处理能力可提高20~30%,需要筛分设备面积和台数将相应减少。
3 倾斜式直线振动筛主要有香蕉筛、博后筛等。香蕉筛、博后筛在25~6mm原煤分级方面应用
效果较好。当25~6mm原煤干法分级时,香蕉筛、博后筛处理能力相当于水平筛1.5~2倍;香蕉筛在1.5~0.5mm湿法分级时处理能力相当于水平筛1.2~1.4倍。
从表4.1.2开始,本规范各表中所列指标都是生产实际经验数理统计结果,可供设计参考。但由于选煤工艺设备种类、型号、生产厂家繁多,新设备也不断问世,所以本规范在规定了设备技术指标同时,还增加了“或采用厂家提供保证值”条款。
值得指出是,厂家提供保证值虽然在订货合同上具有约束力,但不能免除设计责任。因此设计者应当综合考虑有关具体使用条件,慎重采用。
4.2 除杂
4.2.1 检查性手选是原煤除杂重要手段之一。对手选带式输送机速度、倾角是从工业卫生、职业安全角度考虑,给岗位工人一个安全、合理工作条件。
4.2.2 随着我国煤炭出口量增加和煤炭用户对产品质量要求不断提高,商品煤中含杂量越来越受到重视,因杂质含量超标而受到用户罚款现象屡有发生。因此,有条件选煤厂宜设机械除杂设施。例如,兴隆庄选煤厂出口煤含杂率在0.5kg/kt以下。
4.3 破碎
4.3.1 由于破碎机种类较多,不同类型破碎机有其适宜破碎粒度和破碎比,因此要根据实际入料情况和工艺流程要求选择适宜破碎机,表4.3.1只列出了常用几种。新型齿辊破碎机(分级破碎机)适合煤炭初碎和中碎,宜优先采用。当含矸量较高时,宜选用颚式破碎机。
4.3.2 破碎机前设置除铁装置是为了保护破碎机。齿辊破碎机齿牙、颚式破碎机颚板以及反击式破碎机冲击锤和反击板,碰到金属、铁器很容易损坏或被坚硬铁器卡住。为了保护破碎机部件,必须使进入破碎机物料不含金属、铁器。
5 选煤
5.1 一般规定
5.1.1根据我国炼焦用各类煤炭储量比例分析,焦、肥、瘦三类煤可认为是稀缺煤类。为了充分利用国家资源,对稀缺煤类洗选加工时,应适当地增大选后精煤灰分,以相应提高精煤产率。一般情况下,稀缺煤类洗选加工后综合精煤灰分应控制在9%~12.5%,储量丰富气煤和1/3焦煤洗选加工后综合精煤灰分应控制在≤9%。
5.1.2 炼焦用煤、高炉喷吹用煤应尽可能多入选,降低分选下限,分选下限为0mm。
5.1.3 化工用煤主要用于气化和液化。为了提高煤气化气化率、减少气化后煤渣排放量、减少气化用煤无效运输量,应对气化用煤进行洗选加工。化工及动力用煤分选深度可根据煤质情况及综合效益论证确定,可以定为13mm或6mm,也可以定为0.5mm或0mm。
5.1.5 选煤厂原料煤矿井可能同时开采几个煤层,各煤层可选性、基元灰分和净煤硫分可能相差较大,煤种类也可能不同。此时,选煤厂宜将原料煤分别储存,分别分选,合理加工利用煤炭资源。 5.1.6 筛分、浮沉试验等资料是选煤厂设计重要基础资料,其代表性影响到选煤方法是否正确、设备选型是否合理、乃至选煤厂投资效益高低。在新矿区前期设计中,业主常难以提供实际生产矿井筛分浮沉资料,而用邻近煤田或其他资料代替。这时,设计使用原始资料多少会与实际生产资料有误差。为了使设计完善、合理,应根据煤田地质报告、煤矿开采各种条件因素,对代表性不足资料进行调整。
5.1.7 原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定选择选煤方法主要依据是入选原煤可选性:“对于易选煤,采用跳汰选煤方法;对于难选煤,采用重介选煤方法;……” 。随着选煤技术进步,加之投资改变,企业追求效益最大化。这种以入选原煤可选性确定选煤方法唯一准则已不适用,应对各种情况进行综合技术经济比较后再确定选煤方法。
5.1.8 目前重力选煤工艺产品计算基本采用正态分布近似计算法。由于煤质、操作、管理等条件不同,近似计算法得出结果与实际生产情况有一定偏差。国内有个别学者主张对正态分布近似计算法进行改进,改进后仍然是近似计算法,但得不到业界公认,故本规范不予采纳。为了缩小计算误差,推荐在有条件情况下采用实际分配率计算。表5.1.8中列出Ep值和I值来源于生产实际和有关试验报告。
次生煤泥是入厂原煤在运输转载环节和洗选过程中造成再次破碎或泥化后所产生新增-0.5mm粒度级含量。次生煤泥量与入选原煤变质程度、选煤方法、工艺环节等因素有关。变质程度浅次生煤泥量大,变质程度深次生煤泥量小。原《煤炭工业选煤厂设计规范》附表规定次生煤泥百分率,是基于跳汰选煤综合数据,虽然有一定参考价值,但是不能准确反映各种情况下次生煤泥量,故本规范不予采用。表1是原《煤炭工业选煤厂设计规范》中次生煤泥百分率,根据实际生产情况又增加了块煤重介选和末煤重介选次生煤泥百分率,供参考。
表1 次生煤泥占入选原煤百分率 选煤方法 不分级跳汰选 块煤重介选 末煤重介选 5.1.9 新增条文,规定工艺设备选型主要原则。设备选型不能片面地强调技术先进、性能可靠,同时要兼顾经济性和实用性。从环保角度考虑,要求选用低噪音和节能设备。
煤类 (入料方式) 肥、焦、瘦 其它煤类 无压入料 有压入料 原煤中<0.5mm级含量(%) >20 10~12 7~8 20~15 8~10 6~7 2~4 4~8 5~10 15~10 7~8 5~6 <10 5~7 3~4 5.1.10 新增条文,规定工艺布置主要原则。
5.2 跳汰选煤
5.2.1 跳汰机处理能力不仅与入选原煤粒度级别有关,还与入选原煤可选性、粒度组成、密度组成、煤泥含量、物理性质等因素有关,选型时要将这些因素考虑进去。入选原煤可选性差、细粒级含量高或重产物含量高时,跳汰机处理能力低;跳汰机仅用做排矸时,处理能力高。考虑到近年来重介质选煤方法增加,跳汰选煤方法基本只用于易选、极易选煤,表5.2.1能力较原规范有所增加。
动筛跳汰机作为大块煤排矸设备,具有较大处理能力和较好分选效果。表2列举了国内部分选煤厂所使用动筛跳汰机处理能力及分选效果。
表2 动筛跳汰机处理能力及分选效果
型号 ROMJIG10500808 ROMJIG20500808 TD14/2.8 TD16/3.2 TD14/2.5 DTKJ-LX14/2.5 厂名 抚顺老虎台 兖州兴隆庄 抚顺龙风 义马跃进 北票冠山 阜新八道壕 块原煤 50~300 50 47.66 24.16 52.34 77.44 1.752 0.090 93.45 块原煤 50-400 >70 70.7 10.5 29.3 80-81.5 1.7 0.097 95.8-97.8 块原煤 25-300 30 19.37 26.35 79.63 73.41 1.800 0.053 94.49 块原煤 25-300 50 53.91 23.51 6.09 84. 1.900 0.078 98.30 块原煤 25-200 58 43.43 18.76 56.57 .02 1.5 0.078 98.70 块原煤 25~200 28 43.00 21.65 47.00 79.97 1.6 0.093 95.98 项目 分选物料 分选粒度范围(mm) 单位面积处理能力t/m2·h 精煤产率r% 精煤灰分Ad% 矸石产率r% 矸石灰分Ad% 分选密度g/cm3 不完善度I 数量效率η% 5.2.2 跳汰机前设缓冲仓是为了保证跳汰机入料均匀性。若设计采用其它措施能保证这一要求,可以不设。一般选煤厂洗选车间前都设有原煤储存设施,所以缓冲仓有10min跳汰机处理量,就可以保证跳汰机给料均匀性。
5.2.3 原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定跳汰机循环用水量是比较符合实际生产指标。
动筛跳汰机耗水量,只是产品带走水量和定期排放筛下物时所带走水量。各选煤厂使用动筛跳汰机实际循环水耗量一般不大于20m3/m2.h。如果同时要在动筛跳汰机中利用溢流清除杂物,循环水耗量还应考虑除杂用水量。
5.2.4 原《煤炭工业选煤厂设计规范》规定跳汰机风压、风量指标基本符合生产实际。但根据有关选煤厂应用SKT 系列跳汰机情况,当分选块煤采用柱体滑阀时,风量指标宜增加1.5m3/m2.min。
5.3 重介质选煤
5.3.1斜(立)轮重介分选机、浅槽重介质分选机适用于块煤精选或排矸。浅槽重介质刮板分选机近来使用较多,如安太堡选煤厂、阳泉新景矿选煤厂、安家岭选煤厂等,已积累丰富实际经验。
根据国产斜轮重介质分选机LZX系列8种规格生产情况,其单台处理能力折算成单位槽宽后为78~110t/m.h;立轮重介质分选机LZL系列有3种规格型号、TJL系列有10种规格型号,其处理能力折算成单位槽宽处理能力为70~113t/m.h;浅槽重介质分选机,国内尚无系列产品,依据安太堡、 安家岭和孙家沟等选煤厂引进美国公司生产该类型分选机单台处理能力折算成单位槽宽后,为77~107t/m.h。所以,规范规定斜(立)轮与浅槽重介质分选机单位槽宽处理能力为70~100t/m.h。
斜轮重介分选机悬浮液循环量每米槽宽约80m3/h,折合每吨入料约0.7~1.0m3/h;立轮重介质分选机所需悬浮液循环量比斜轮重介质分选机大些,每米槽宽约100m3/h,折合每吨入料约0.9~1.2m3/h。依据生产使用情况,刮板重介分选机轻产物都是由悬浮液直接冲出,故其悬浮液循环量比斜轮和立轮重介分选机大,每米槽宽约175~200m3/h,折合入料约2~2.7m3/t.h。
5.3.2重介质旋流器按给料方式可分为二种形式:有压给料和无压给料。无论有压给料还是无压给料,都有二产品和三产品之分,且每种形式重介旋流器都有系列产品。有压给料二产品重介旋流器悬浮液和原煤均匀混合,利用泵或定压漏斗压力压入旋流器筒体;无压重介质旋流器原煤自流进入(靠中心空气柱吸入)旋流器筒体,悬浮液是用泵压入筒体下端悬浮液入料口。而三产品旋流器是在二产品重介质旋流器底流串联二段旋流器。本规范根据入料性质和分选条件差异,仅分成原煤重介旋流器和煤泥重介旋流器两类,故指标范围较大。使用者应根据具体情况选用。
重介旋流器给料压力或悬浮液给料压力与旋流器筒体直径有关。有压旋流器和无压旋流器入料压力有差别,后者压力反而要高于前者。传统DSM旋流器入料压力,选煤时一般为9~11D,选矿时一般为12~15D,说明入选物料粒度组成越细,旋流器入料压力就越高。因此,煤泥重介旋流器需要入料压力就更高。为了保证细粒煤得到同样有效分选,重介旋流器直径越大,入料压力就越高。有资料介绍,为了保证2~0.5mm细粒煤得到有效分选,φ700mm无压旋流器介质入料压力为0.10MPa,而φ1300mm无压旋流器介质入料压力则应达到0.25MPa。
各规格型号重介质旋流器处理能力也与筒体直径有关,折算成单位时间、单位筒体横截面处理能力有很强规律性,详见表3。生产实践也证明, 1台φ1000mm重介旋流器处理能力和2台φ700mm重介旋流器处理能力相当。其实质就是二者筒体横截面基本相等,单位时间、单位筒体横截面处理能力相同。因此,本规范首次创新地将 “单位时间、单位筒体横截面处理能力”作为旋流器选型指标,方便实用。
介质循环量与入料煤量、旋流器结构和分选要求等因素有关。三产品旋流器介质循环量要大于二产品旋流器,其二段才能有效工作。当生产低灰精煤,且要求分选精度较高时,宜采用较大介质循环量。
近几年来,大直径重介旋流器使用大大简化了工艺系统,但也暴露了一些缺陷,如入料压力高、功耗高、有效分选下限高、磨损严重等。使用者应根据具体情况选用并采取相应措施。
煤泥重介旋流器作为大直径重介旋流器补充,可以部分弥补大直径重介旋流器分选下限偏高不足。但目前煤泥重介旋流器实际生产数据很少,使用效果也相差较大。规范中采用是科研单位提供数据。
表3 重介质旋流器处理能力统计表 直径mm 横截面积m2 350 0.0962 0.1963 0.2826 0.3847 0.1963 0.3957 0.1963 0.3847 0.785 1.5386 0.0962 0.1963 0.2826 0.3847 0.3957 0.1963 0.3317 0.4416 0.5024 0.1963 0.3957 0.1963 0.2826 0.38467 0.56712 0.7850 1.1304 1.2266 1.3267 0.0962 平均单位处理处理能力t/h 单位处理能力t/m2.h 资料来源 能力t/m2.h 15~20 30~50 50~75 70~100 40~50 80~100 40~50 80~100 160~200 320~400 25~45 40~60 50~70 70~100 70~100 40~60 70~100 80~120 100~150 30~60 80~120 25~50 50~70 70~100 100~140 160~200 200~250 300~400 400~450 26~36 156~208 153~255 177~265 182~260 204~255 202~253 204~255 208~260 204~255 208~260 260~468 204~306 177~248 182~260 177~253 204~306 211~302 181~272 199~299 153~306 202~303 127~255 177~248 182~260 176~247 204~255 177~221 245~326 302~339 270~374 269~378 威海 209~271 178~304 唐山 199~294 200~307 206~257 203~2 唐山 167~247 有压 二产品 500 600 700 500/350 有压 三产品 710/500 500/350 700/500 无压 三产品 1000/700 1400/1000 350 有压 二产品 500 600 700 710 500 无压 二产品 650 750 800 500/350 有压 三产品 710/500 500/350 600/400 700/500 850/600 无压 三产品 1000/700 1200/850 1250/900 1300/930 有压 350 表3 重介质旋流器处理能力统计表 二产品 直径mm 横截面积m2 500 600 710 850 1000 1150 1200 1350 1450 500/350 600/400 710/500 0.1963 0.2826 0.3957 0.5672 0.7850 1.0382 1.1304 1.4307 1.6505 0.1962 0.2826 0.3957 0.5672 0.6358 0.7850 1.1304 1.5386 0.1962 0.2826 0.3957 0.5671 0.6358 0.7850 1.1304 1.5386 0.3957 0.7850 1.1304 1.3267 1.5386 平均单位处理处理能力t/h 单位处理能力t/m2.h 资料来源 能力t/m2.h 53~74 76~108 106~150 153~215 210~295 280~395 305~425 385~0 445~625 50~70 75~100 100~145 150~210 165~235 205~290 300~415 400~560 50~70 70~100 100~140 145~200 160~230 200~280 290~400 390~500 70~110 160~230 250~350 350~450 450~550 270~377 269~382 268~379 270~379 268~376 270~380 270~376 269~377 270~379 255~357 265~3 253~366 2~370 259~370 261~369 265~367 260~3 255~357 248~3 253~3 256~353 252~362 255~357 257~3 253~325 177~277 204~293 221~309 2~339 292~357 204~325 248~362 威海 260~365 威海 850/600 有压 三产品 900/650 1000/710 1200/850 1400/100 500/350 600/400 710/500 850/600 无压 三产品 900/650 1000/710 1200/850 1400/1000 710/500 1000/710 无压 1200/850 三产品 1300/920 1400/1000 国华 5.3.3 重介悬浮液密度自动调节是重介分选系统高精度、高效率运行有力保证。重介密度自动调节技术与装置已经成熟并广泛采用。
5.3.4 重介质选煤厂脱介筛单位面积处理能力与脱介筛喷水量、喷水压力有关,也与重介分选前是否脱泥有关。分选前脱泥,脱介筛单位处理能力大,所需喷水量小;反之,分选前不脱泥,脱介筛单位面积处理能力小,所需喷水量大。另外,不脱泥分选稀介质净化回收系统中,由于煤泥量多,磁
选机选型时宜考虑增加相应负荷。表4是实际使用脱介筛处理能力统计。
重介选煤厂脱介筛面积及台数,不仅影响介耗指标,而且影响厂房布置和体积。在保证脱介效果前提下,采用香蕉筛脱介,加大脱介筛筛孔,有效利用和加大弧形筛,缩短筛子合格介质段、延长稀介段,强化喷水效果,设备大型化等都是减小脱介面积和减少筛子台数有效措施。香蕉筛在1.5~0.5mm脱介时处理能力相当于常规水平筛1.2~1.4倍。水平脱介筛稀介段长度一般为筛子全长2/3左右,如果稀介段大于此值,则筛子脱介能力就可适当提高;因此,生产实践中有脱介筛全为稀介段实例。适当加大脱介筛筛孔,可有效提高脱介能力,近几年这种方法使用较多;筛孔1.5mm处理能力是筛孔0.5mm1.7~1.8倍,筛孔1.0mm处理能力是筛孔0.5mm1.5~1.6倍。
表4 脱介筛处理能力统计表
设备 筛面尺寸m 筛面面积m2 直线筛 3.0×4.8 14.4 香蕉筛 3.6×6.1 21.96 直线筛 2.4×6.0 14.4 香蕉筛 3.6×6.1 21.96 直线筛 3.6×3.6 12.96 1.0 8.4~10.8 30.6~39 选前不脱泥 山西 香蕉筛 1.2×6.1 7.32 0.50 5.46 33.00 选前脱泥 国外 筛孔尺寸0.50 0.50 0.50 1.50 mm 单位面积处6.25~7.2 4.40~7.29 5.12~6.72 22.76 理量t/m2·h 单位宽度处30.00~34.56 26.67~44.44 30.94~40.35 138. 理量t/m·h 选前不脱泥 选前脱泥 选前脱泥 入料性质 选前脱泥 使用单位 安家岭 西曲 伯方 金海洋 5.3.5 国内重介质选煤厂资料表明,凡是介质消耗指标居高不下,磁选尾矿中介质损失占全部技术损失百分比就较大。造成磁选尾矿介质损耗大原因,大多是磁选机磁选效率低。为了降低介质损耗,应提高磁选机磁选效率,所以,规范规定磁选机总效率不应低于99.8%。
5.3.6 实践证明,渣浆泵使用寿命已超过3年,且故障率较低。所以,介质泵一般情况不备用。最近几年新建或改造选煤厂介质泵都没有备用泵,并没有影响生产。
5.3.7 重介质选煤厂目前都用磁铁矿粉做悬浮液加重剂,磁铁矿粉越细,悬浮液稳定性越好。当采用磁性物含量95%以上、密度在4.5kg/cm3以上加重质时,不但调制重介质需用加重质相对少些,且介质回收率也相对较高,介耗较少。如田庄选煤厂在20世纪90年代中期,因磁铁矿粉磁性物含量在70%左右、密度4.0kg/cm3,吨煤介耗达5.0kg/t;当采用磁性物含量95%以上、密度>4.5kg/cm3加重质后,吨煤介耗降至2.5kg/t。又如,辛置选煤厂二车间采用磁铁矿粉含量99%、密度4.8kg/cm3、-325目含量90%加重质时,吨煤介耗1.5kg/t;当采用磁性物含量%,密度4.3kg/cm3磁铁矿粉做加重质时,吨煤介耗3kg/t。所以,磁铁矿粉中磁性物含量、密度及粒度直接影响选煤厂吨煤介耗。当外购磁铁矿粉不能满足要求时,应采取磨矿措施和/或磁选措施,使其达到要求。
5.3.8 设置介质储存库是为了保证生产需要,同时也为了减少磁铁矿粉非技术损失。一般情况下,0.5~1个月储量就可满足选煤厂生产要求。对寒冷地区,因冻结期一般为4~5个月,所以,介质储存库储存容量为4~5个月介质耗量比较合理。
5.3.9 块煤重介质选煤系统介耗,据安家岭、田庄选煤厂等厂统计约0.5kg/t。末煤重介选煤系统介耗,据安太堡、安家岭、林西、赵各庄、辛置选煤厂等厂统计入选吨煤介耗最高1.8kg,最低1.3kg。考虑到选煤厂介耗与很多因素有关,且各厂使用磁铁矿粉也不相同,规范规定了块煤小于0.8kg/t、末煤小于2.0kg/t介耗指标。
5.4浮选
5.4.1 浮选设备处理能力与入浮物料表面性质、入料浓度、粒度组成、细粒级含量等因素有关,建议在设备选型前,对入浮原煤进行“选煤实验室单元浮选试验”,根据试验结果确定浮选时间及其它参数。
近年我国常用浮选机处理能力统计见表5。常用浮选柱处理能力统计见表6。浮选柱处理能力与其断面形状有关。但如将矩形断面按其内切圆折算,则其单位面积处理能力和圆柱断面处理能力相同(详见表5括号中数据),可以排除断面形状影响。
表5 煤用浮选机处理能力统计表
型号 处理能力 m3/m3.h t/m3.h XJM-4 9.38 0.5 田庄 XJM-8 12 0.72 七台河 XJM-T12 XJM-S16 XJM-16 XPM-4G FJCR12 FJC20 10.9 0.65 大武口 10.93 0.65 唐山 14.8 0. 双鸭山 10.6 0. 南山 9.78 0.39 太西 10 0.9 山西 使用单位 表6 煤用浮选柱处理能力统计表 设备名称 FCSMC-1500 FCSMC-2000 FCSMC-3000 FCSMC-3000×6000 FCSMC-6000×6000 WPF-3000 WPF-5000
5.4.2 为了保证浮选机工作时不断均匀地给药、减少油脂库输送药剂次数以及节省冬季输送药剂时加热次数,减少热耗,应设置浮选药剂箱。通过现场调查,药剂箱容量为0.5~1.0d 药剂消耗量能够满足现场要求。
5.4.3 为了保证选煤厂不因浮选药剂供应间断而影响生产,设有浮选工艺选煤厂都应设浮选药剂站。根据有关选煤厂统计资料,一般药剂站药剂池或药剂罐储存量为选煤厂15天药剂消耗量。对大型选
断面积m2 1.7 3.1 7.1 18 (2×7.1) 36 (4×7.1) 7.1 19.6 干煤泥处理量t/h 4-6 6-12 12-20 25-40 50-80 15-20 40-50 按干煤泥计(t/m2 ·h) 2.3-3.5 1.9-3.8 1.7-2.8 1.4-2.2 (1.7-2.8) 1.4-2.2 (1.7-2.8) 2.1-2.8 2.0-2.6 矿浆处理量m3/h 50-60 90-110 180-240 350-450 800 200-250 550-650 按矿浆计 (m3/ m2 ·h) 29-35 29-35 25.7-34.3 19.4-25 (25.7-34.3) 22 (25.7-34.3) 28-35 28-30.6 注:括号内数据为矩形断面按其内切圆断面折算面积和处理能力。
煤厂,浮选药剂一般用标准轨距油罐车辆运送,此时浮选药剂罐储存量应大于2个油罐车辆容量。 5.4.4 浮选机前设矿浆准备器、矿浆预处理器、搅拌桶、表面改质机等调浆设施或设备,是为了使浮选药剂与矿浆预先充分接触,促进矿化作用,改善矿物表面性质,提高浮选效果。
5.4.5 浮选药剂耗量,根据煤类可浮性不同,所用浮选药剂种类不同,用量也不同。目前国内各选煤厂应用浮选药剂大致有三类:起泡剂,仲辛醇、GF汾东2#、TF4聚乙二醇等;捕收剂,煤油、柴油等;复合药剂,兼有起泡剂和捕收剂性能。根据选煤资料统计,浮选药剂耗量一般在1.3~1.5kg/t,起泡剂、捕收剂用量比为1∶8~1∶10左右。
5.5 其它选煤方法
5.5.1 根据螺旋分选机实际生产资料统计,煤用螺旋分选机直径1m左右,入料粒度3~0mm,最佳分选粒度1~0.25mm,入料浓度30%~40%,单头处理能力3t/h左右。螺旋分选机分选精度与给料速度、螺旋圈数等因素有关,易选煤一般每头需要4圈,难选煤则每头需要7圈。
据南桐选煤厂和观音堂选煤厂采用摇床分选煤泥、粉煤生产资料统计,在入料浓度40%,折合液固比1∶2.5~1∶5左右时,分选煤泥处理能力为0.24~0.4t/m2.h,处理粉煤能力0.45~0.87t/m2.h。
干法分选机有复合式干选机和空气重介分选机两种。空气重介分选机尚处于工业性试验阶段,本规范没有纳入。复合式干选机有FGX系列和FX系列,该类型分选机适用于动力煤分选,尤其适用于变质程度浅、易泥化褐煤、长焰煤、不粘煤等煤类和严寒、干旱地区。
滚筒分选机适用于分选煤矿中脏杂煤,入料粒度200~0mm,有效分选粒度>6mm,而-6mm煤只在分选机中起分选介质作用。目前该类型分选机只有LZT1800和LZT1600两种型号,由于使用不多,故未给出处理能力指标。
6 脱水、防冻与干燥
6.1 脱水
6.1.1 根据实际应用情况,本条与原《煤炭工业选煤厂设计规范》相比,增加了1.0mm筛孔系列,并增加了与筛孔相对应产品水分。0.25mm筛孔实际使用时多采用0.35mm筛缝,因此将0.25mm筛孔改为0.35mm。脱水筛包括高频筛、水平直线振动筛、曲面直线振动筛等。
6.1.2 为满足用户对产品水分要求和减少产品水分对铁路、公路运输影响,选后末精煤、末中煤产品应设离心机脱水。
立式螺旋刮刀离心机、立式振动离心机在我国选煤厂使用历史较久,根据使用情况对其处理能力及产品水分指标做了较小改动。例如:LL3-9处理能力由60~70t/h改为50~70t/h;外在水分由7-8%改为5-7%。
处理量和水分应根据离心机入料中含细粒煤量大小来确定。细粒级煤量大时,处理量取小值,水分取大值。一般末中煤水分比末精煤水分高。
近几年,选煤厂末煤脱水选用卧式振动离心机较多。卧式振动离心机处理能力大,入料上限高,但产品水分略高于立式螺旋刮刀离心机。
6.1.4 煤泥脱水设备处理能力和产品水分受入料性质影响较大,本规范建议,在设备选型前先做试验,按试验数据选型。
沉降式离心机、沉降过滤式离心机处理能力及产品水分与制造厂家出厂时铭牌标定指标有差距。这主要是受入料中细泥含量影响所致。细泥(<0.045mm量)含量高,水分会明显增高,处理量大幅度降低。表7是沉降离心和沉降过滤离心机处理能力和水分汇总表。
表7 沉降离心和沉降过滤离心机处理能力和水分
型号 项目 处理能力 产品水分 煤泥性质 使用厂家
隔膜压滤机产品水分数学模型计算结果见表8,浮选精煤用隔膜压滤机应用实例见表9。
表8 隔膜压滤实验数据和模型计算结果
试验 次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 影响因素 A(%) 80 80 80 80 80 80 80 80 80 60 B(g.L-1) 150 150 150 200 200 200 250 250 250 150 C(Mpa) 0.5 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 0.5 试验结果 (Mf %) 22.47 21.23 19.98 21.12 20.65 19.38 21.56 20.07 19.14 22.34 计算结果 (Mf %) 22.6 21.32 20.04 22.08 20.80 19.52 21.56 20.28 19.00 22.06 相对 误差 -0.006 -0.004 -0.003 0.002 -0.007 -0.007 0.00 -0.010 0.007 0.013 TCL-1418 40 19 原生煤泥 成庄选煤厂 TCL-0918 5~10 15~20 原生煤泥 潘一矿选煤厂 SB00 35~45 18~20 原生煤泥、浮选精煤 兴隆庄选煤厂 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
60 60 60 60 60 60 60 60 40 40 40 40 40 40 40 40 40 150 150 200 200 200 250 250 250 150 150 150 200 200 200 250 250 250 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 0.5 0.6 0.7 21.15 19.42 21.86 20.16 19.05 21.15 19.78 18. 21.78 19.76 18.83 21.26 19.46 18.57 20.04 18.62 18.56 20.78 19.50 21. 20.26 18.98 20.02 19.74 18.46 21.52 20.24 18.96 21.00 19.72 18.44 20.48 19.20 17.92 0.017 -0.004 0.015 -0.005 0.004 0.006 0.002 0.010 0.012 -0.024 -0.007 0.012 -0.013 0.007 -0.022 -0.035 0.035 表中A——物料细度;B——入料浓度;C——压榨压力。
回归方程:Y=28.399-0.0104X1+0.027X2-12.7833X3
Y—最终精煤滤饼水分 X1—入料浓度 X2—入料细度 X3—压榨压力
X1变量系数为-0.0104,说明随着入料浓度增大,滤饼水分降低,X2变量系数为0.027,说明随着入料细度增加,滤饼水分增大;X3变量系数为-12.7833,说明随着压榨压力增大,滤饼水分降低;X3变量系数绝对值最大,说明压力对滤饼水分影响最显著。
表9 浮选精煤用隔膜压滤机应用实例
厂 名 七台河选煤厂 丹东选煤厂 滴道选煤厂 平顶山选煤厂 大屯选煤厂 处理能力t/m2·h 0.1 0.06~0.08 0.05~0.06 0.08~0.1 0.073 水分% 21 24~28 22~25 22.2~24.5 25 加压过滤机生产数据见表10。加压过滤机处理能力与入料粒度组成、入料浓度、处理物料表面特性、压滤机工作压力等因素有关,入料粒度组成过细,处理能力大大降低。以成庄选煤厂为例,当处理细粒煤泥时,处理能力仅为0.20 t/m2.h;当处理未脱除粗煤泥物料时,处理能力为0.40 t/m2.h。因此,尽量先做试验后选型,以避免造成不必要损失。
表10 加压过滤机生产数据统计
设备规格 入料性质 工作压力 入料浓度(g/l) 单位处理量(t/m2.h) 产品水分(Mf%) 设备厂家 使用单位
120m2 浮选精煤 0.3~0.35 150~230 0.4~0.5 18 安德里兹 120m2 原生煤泥 <0.4 300~400 0.6~0.75 20 安德里兹 96 m2 浮选精煤 0.2~0.3 320~480 0.7~0.8 18 莱芜机械厂 96 m2 浮选精煤 0.2~0.3 244 0.6~0.8 17 莱芜机械厂 96 m2 原生煤泥 <0.35 — 0.4 18~20 莱芜机械厂 田庄选煤厂 准格尔 西曲 马兰 阳二 6.2 防冻与干燥
6.2.1 在严寒地区远距离运输中,由于精煤外在水分过高,室外温度低,产品容易冻结,所以需要对精煤进行干燥或防冻。如从我国河北省发往辽宁某焦化厂列车,如果运行时间为18小时,冻结厚度可达200~350mm,给卸车带来了困难。有时出口煤和某些用户对精煤外在水分有严格要求,采用常规手段无法满足需要,故需常年对精煤产品进行干燥。
6.2.2 为了安全生产,改善职工劳动条件,减轻工人劳动强度,干燥车间生产工艺、热工控制系统应实现集中控制和自动化。
6.2.3 热炉烟气排放标准应符合《大气污染物综合排放标准》(GB16297)和《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271)要求。
6.2.4 干燥后精煤产品外在水分基本上小于8%,容易起尘。为符合环境保护要求,应设置相应密闭罩和排风除尘措施。
6.2.5 根据干燥设备使用载热体,依据现行《煤矿安全规程》和《选煤厂安全规程》规定,干燥车间必须采取防火、防爆等安全措施。
6.2.6 在我国使用煤用干燥设备类型有滚筒式干燥机、沸腾床式干燥机、螺旋干燥机、管式干燥机、洒落式干燥机、煤泥碎干机等。其中使用最普遍是滚筒式干燥机。
沸腾床式干燥机和螺旋干燥机都是上世纪80~90年代从国外引进干燥设备。沸腾床式干燥机热效率较高,但对处理物料粒度有要求。螺旋干燥机热效率较低。这两种干燥设备在我国都没有整机成套生产。管式干燥机安全性能较差,已不再使用。洒落式干燥机处理量小,也已不再使用。
煤泥碎干机是近年在我国使用煤泥滤饼碎干设备,其特点是可将压滤后煤泥滤饼进行干燥破碎,使其可掺入产品中,可解决压滤煤泥滤饼难以处理问题。煤泥碎干机目前还存在单机处理能力小缺
点。
6.2.7 严寒地区室外输送液体管网容易冻裂,一般应采用隔热及保温措施。常见是仅仅采用通用隔热保温结构对管道进行防冻,但也有采用缠绕电热丝和外包隔热保温结构对管道进行防冻,后者效果较好。
7 煤泥水处理
7.1 煤泥水输送和粗煤泥水力分级
7.1.1 选煤厂经常采用煤泥水输送方式一般有压力管道输送、无压自流管道输送、静压自流管道输送等方式。选煤厂输送煤泥水管道、渠道其平面位置和高程要根据地形、道路、建筑、施工条件等综合考虑,充分利用地形,采用自流输送,这样可以减少提升设施,节约能源,节省投资。选择自流输送方式时,其煤泥水流速应大于临界流速,否则,煤泥有可能沉淀;无稳定工作流量即工作流量不稳定,时断时续。无稳定工作流量自流管渠坡度应大于1.5%,水流转角不小于120°,有可能时采用跌落。其目是使水流畅通,不发生堵塞现象。
7.1.2 各种泵都应有吸水管,能够保证泵运行安全、及时、可靠。若某一吸水管检修时,不会影响其他泵正常工作。泵吸水方式采用压入式,因压入式比吸入式水泵启动迅速,减少充水时间和充水措施。
7.1.3 循环水池或澄清水池容量为10~15min用水量即可满足生产要求,若循环水池或澄清水池布置时与浓缩机一并考虑,那么在停车后所有循环水池溢流水可返回浓缩机。
7.1.4 自动化程度要求高选煤厂,对浮选工艺参数进行自动测控(例如浮选过程矿浆密度、矿浆流量、入浮干煤泥量、药剂添加量等自动检测和控制),对重介质系统重介选煤工艺参数自动测控(例如,对主再选介质密度、液位进行测量、显示、控制等),采用闸阀需进入自动化测控系统,可采用电动或电控气动(液动)。一般选煤厂,启闭频繁闸阀,直径大于或等于300mm时,选用电动或电控气动(液动)闸阀,可减轻工人劳动强度,给现代化企业和文明生产创造良好工作条件。 7.1.5 生产废水回收利用,可以变废为宝,节约用水,提高工业用水重复利用率。
7.1.6 水力分级旋流器分级粒度与入料粒度、浓度、排料口直径等有关,所以在入料压力和处理能力一定情况下,分级粒度是有差异。
7.2 细煤泥沉淀与浓缩
7.2.1 浮选尾煤用高效型、斜板型、斜管型浓缩机处理能力由原《煤炭工业选煤厂设计规范》中1.6~3.6m3/m2·h,改成1.6~2.4 m3/m2·h。浓缩机处理能力要根据入料性质、粒度组成、有无泥化现象等因素选取。规范中所给出为一般煤泥水(入料为-0.5mm、且未脱除粗煤泥)参考数值。如入料中细颗粒含量少、泥质含量少,煤泥易沉淀,实际单位处理量可能大于所给数值;但如果入料中细颗
粒含量多、泥质含量多,煤泥不易沉淀,实际单位处理量可能小于所给数值。
例1:新集选煤厂Φ30m浓缩机,处理原生煤泥,入料煤泥水量1600m3/h,絮凝剂耗量为3g/m3(粉剂),平均单位面积处理能力2.26m3/h。入料浓度一般在40g/l,溢流浓度5g/l,底流浓度大于500g/l,计算得知浓缩效率86.13%,底流固体回收率87.97%。
例2:盘北选煤厂Φ20m国产高效浓缩机,处理浮选尾矿小时处理量650m3/h,絮凝剂2g/l,硫酸铝4g/l,溢流水浓度<20g/l,底流排放浓度≥400g/l,平均单位面积处理能力2.1m3/h。 7.2.3 浓缩机和煤泥水泵设冲洗水管,利用压力水适时冲洗和稀释管路中煤泥水,防止煤泥堵塞。冲洗水管出水口净压力宜大于0.15Mpa,一般选煤厂循环水或澄清水系统都可达到此压力。 规定冲洗水引自循环水或澄清水是由于冲洗水对水质要求不高,用循环水或澄清水完全可达到使用目。用经过处理、达到生产用水或生活饮用水水质标准水作为冲洗水,不但在经济上不合理,而且影响选煤厂洗水闭路循环。
7.2.4 实践证明不设备用水泵不会影响生产。
7.2.5 絮凝剂、凝聚剂制备方式、投加地点,需根据药剂种类、形态和煤泥水处理所使用工艺流程、设备情况而确定,本规范不做硬性规定。
7.3 事故煤泥水处理
7.3.1 近年来实践证明,选煤厂取消煤泥沉淀池,选用事故浓缩机或事故煤泥水池是完全可行。
目前设计选煤厂,多数选用事故浓缩机。这样煤泥可以厂内回收,不污染环境;厂区工业场地布置紧凑,占地少,设备集中、便于管理。
7.3.2考虑到事故煤泥水池不是连续工作,除了容纳最大一台设备排泄量外,还要接受不可预计来水量,应适当留有余地。因此事故煤泥水池容积应取最大设备容积1.2~1.5倍。
无论是事故浓缩机或事故煤泥水池,都应设计煤泥水返回管道。当生产正常后,应及时将事故煤泥水送至生产系统再处理,以避免煤泥水对环境污染。
8 产品储存与装车
8.0.1 选后产品储存除采用煤仓(方仓和圆仓)外,增加了封闭式储煤场。对大型选煤厂而言,如果选后产品都建跨线式煤仓或落地式煤仓,投资费用太高。因此,可单独建煤仓、封闭式储煤场,或煤仓与封闭式储煤场组合,这与近几年来生产实践是相吻合。
取消原《煤炭工业选煤厂设计规范》中“选后产品不应设储煤场”规定。采用封闭式储煤场,产品不会被污染。
增加了“精煤仓应考虑脱水,寒冷地区要考虑防冻措施”规定。水选后精煤,一般水分较高,在精煤仓储存一段时间后,易在煤仓底部积水,影响装车。在寒冷地区,水分较高精煤在煤仓储存一段时间后,容易在仓内冻结,同样影响装车。
8.0.2 以准轨铁路外运煤炭时,每列车装车时间规定一般不超过2.0h。
8.0.4 选煤厂矸石仓有效容量定为不小于8h矸石量,无论采取任何排矸方式进行排矸,均不影响选煤厂正常生产。
8.0.5 近几年生产实践中,我国大型特大型选煤厂已有不少采用快速定量漏斗装车设施,使用效果良好。
9矸石与煤泥综合利用
9.0.1 当硫铁矿在矸石中含量达到回收值时,可设置回收硫铁矿设施。当矸石发热量达到5000J/kg(1200kcal/kg)以上时,可供矸石电厂做燃料。
9.0.2 排弃矸石时应考虑破碎夯实、喷洒石灰水、覆盖黄土、防止自燃等处理措施,减少对环境污染。
9.0.4 与原《煤炭工业选煤厂设计规范》相比,本条文增加了煤泥可生产水煤浆供电厂燃烧和煤泥直接燃烧发电内容。生产实践证明煤泥发电确实可行。
例1:南桐矿务局1996年对11#锅炉实施改造并配套安装了煤泥制浆及泵送系统。
例2:八一煤矿从1998年开始研究开发经济性水煤浆(即中、高灰煤泥水煤浆)制备与燃烧技术,在八一矿KZL4-10型锅炉上燃烧。
例3:徐州庞庄矿煤泥加工成水煤浆与加工好矸石供自备电厂燃烧。 例4:南屯煤矿热电厂将矸石与煤泥浆混烧发电。
例5:吕家坨矿利用40%高灰煤泥制浆与洗后中煤掺燃,供10t/a链条炉。
10 计量与煤质检查
10.0.1主要计量内容:原煤和产品计量;消耗能源计量,如生产、生活清水,蒸汽、热水,介质,药剂和电量等;生产过程控制参数计量,如矿浆浓度、流量,重介悬浮液密度、流量,必要仓、池、桶料位等。
10.0.7 为了减轻笨重体力劳动和提高精度,选煤厂计量、采样、制样应尽量实现机械化、部分自动化。设置在线仪器目是为了及时指导生产。原煤和产品灰分、水分、硫分等质量检测是选煤厂稳定可靠运行保障。
11 机电设备修理
11.0.2 ~11.0.3 本规范表11.0.2和表11.0.3来自原《煤炭工业选煤厂设计规范》,且分别取消了选煤厂机电设备日常维修所需主要设备及其规格。因为此类设备种类、技术规格较多,并不断有新产品出现,不应硬性指定,应按照业主要求、市场供求形势和设备性能确定。
12 工业场地总平面
12.0.2 本条系新增内容,主要强调选煤厂工业场地竖向布置及排水、场地防洪与排涝、场内运输等应与矿井设计协调一致。
12.0.3~12.0.12 规定了选煤厂工业场地平面布置一般原则。
12.0.13 汽车配备数量,宜根据生产、生活需要,由业主自行确定。根据已投产运行选煤厂实际情况,其汽车数量远远超过了原《煤炭工业选煤厂设计规范》拟定数量,所以应配备汽车台数、类型应与业主协商而定。
12.0.14~12.0.17 规定了选煤厂工业场地景观、通道和围墙设计一般原则。
12.0.18 《煤炭工业工程项目建设用地指标》(建标[1996]630号文)经建设部和国家土地管理局批准执行已有近十年,基本可以控制选煤厂建设用地面积。
12.0.19 贯彻国发(2004)28号文《关于深化改革严格土地管理决定》和国土资源部国土资发(2004)232号文《关于发布和实施〈工业项目建设用地控制指标〉通知》精神:
“本控制指标是国土资源管理部门在建设用地预审和审批阶段核定工业项目用地规模重要标准,是工业企业和设计单位编制工业项目可行性研究报告和初步设计文件重要依据。工业项目所属行业已有国家颁布有关工程项目建设用地指标,应与本控制指标共同使用。”
“本控制指标由投资强度、容积率、建筑系数、行政办公及生活服务设施用地所占比重四项指标构成。工业项目建设用地必须同时符合四项指标。”
“工业项目建设要严格控制厂区绿化率,在工业开发区(园区)或工业项目用地范围内不得建造‘花园式工厂’。”
投资强度:项目固定资产总投资/项目总用地面积;单位:万元/公顷。“投资强度按地区、行业确定。”
容积率:总建筑面积/总用地面积;当建筑物层高超过8米,在计算容积率时该层建筑面积加倍计算。“容积率控制指标:非金属矿物制品业≥0.5;”
建筑系数:建构筑物(含堆场)占地面积/项目总用地面积;“工业项目建筑系数应不得低于30%;” 行政办公及生活服务设施用地所占比重:行政办公及生活服务设施用地面积/项目总用地面积;“工业项目所需行政办公及生活服务设施用地面积不得超过工业项目总用地面积7%。”
厂区绿化率:覆盖面积/场区总面积。
13 标准轨距铁路运输
13.1 一般规定
13.1.1 选煤厂标准铁路运输设计中要正确处理近、远期关系。矿区煤炭生产规模往往是根据国家财力、物力、国民经济发展变化等确定,不是一次可达到最终规模,可能是分期、分阶段投资。因而准轨铁路运输应适应各个阶段发展,本着全面规划,分期建设宗旨,从初期着手,不堵塞发展后路。对于易改变建筑物和设施,可按近期运量设计,作到布局合理,运营便利,节省工程投资,在不增加或很少增加初期投资情况下,综合考虑各方面发展需要。
铁路建设需占用大量土地,我国人口多耕地少,选线设计和站场布置要节约用地,充分利用荒坡瘠地,少占良田,并结合工程造地复田。还应处理因铁路建设而改变原来自然地形、地貌带来防洪、排灌、城乡交通等诸多问题。
13.1.2 准轨铁路运输线路位置,应根据矿区地质构造,煤层赋存情况、开采顺序、地形和地貌进行设计。铁路应设计在无煤地带或安全煤柱范围内,困难时,应避开初期开采范围,如必须布置在将要开采范围或尚未稳定采区上时,线路走向应垂直煤层走向,并结合采煤方法,分析和预测下沉情况。对路基、桥涵等设计应参照类似矿区经验,采取便于修复和有安全措施形式,以保证铁路正常运输。
13.2 装、卸车站
13.2.1 装、卸车站作用主要是担负选煤厂产品装车外运和选煤厂入选原煤、材料、设备运进。因此应根据选煤厂位置,结合地面生产系统、工业场地总平面布置,铁路选线合理走向及平、纵断面可靠性等因素,经技术经济比较确定。
13.2.2 装、卸车站站型有纵列式、横列式及环线式布置形式,是矿区运输系统重要组成部分,选择最佳站型,是保证选煤厂正常生产重要环节。故站型选择应符合下列要求:
1 运量:当运量大,品种多时,应结合地形、列车重量、装车时间、煤种、流向等因素选择横列式、纵列式或环线装车站型;当运量小或地形条件允许时,可采用单线装车站型;
2 取送车作业方式:如采用送空取重、单送单取、等装作业方式时,应分别采用相应站型; 3 地形条件:当地形适宜时,可采用到发线与装车线纵列布置站型; 4 衡器种类:当选用能通过机车轨道衡时,装车线可兼做到发线使用。
上述各项因素要综合分析,通过技术经济比较确定,应不堵塞发展后路,并留有发展余地。 13.2.3 设计装、卸车站取送车作业可根据实际情况选择如下:
1 当运量较大,条件许可时,尽量采取送空取重作业;
2 当装车站距集配站或路网铁路作业较近,在装车时间内,机车返回尚可进行其他作业,同时不影响通过能力,也不增加机车台数时,宜采用单送单取;
3当距离较远,装车时间小于单机往返走行时间且运量较小时,宜采取等装,若使用路网铁路机车去送车时,应与所属铁路管理单位取得联系。
13.2.4 由于各选煤厂运量大小、列车对数多少等情况不同,需要每列车装车时间应等于或小于排空间隔时间,才能保证均衡运输和选煤厂连续生产。所以装车线数量确定,应根据列车对数,每列车辆数,装车时间,产品煤品种等,结合地形条件、工业场地总平面布置,经综合技术经济比较确定。小型选煤厂一般设一股装车线,大型选煤厂根据装车次数、装车时间、产品品种,结合工艺布置,设一股或多股装车线。卸煤线一般设一股,如外来煤种多厂型大时,可设两股或多股。
13.2.5 到发线数量是根据每昼夜装、卸列车对数和通过列车对数,结合站型、取送车作业方式,装车线数量等因素,经技术经济比较确定。由于电子轨道衡允许机车通过衡器,为在装车线上直接到发创造了条件。因此,在地形条件复杂,设置到发线有时,可选用能通过机车电子轨道衡,达到装车线上直接到发车目。
13.2.6 装、卸车站牵出线调车作业,多系成组列车转线,作业简单,当正线之平、纵断面符合调车作业要求和瞭望条件好,不影响区间通过能力时,可不单独设置牵出线,利用正线进行调车作业,当正线平、纵断面无条件时,宜单独设置牵出线。
13.2.7 过去对装、卸车站办理职工通勤和旅客列车考虑甚少,致使矿区铁路形成运营后,旅客上、下车横穿车站,影响车站作业和旅客安全,运营后增加客运设施又困难重重,故根据矿区总体规划需要办理客运时,在装、卸车站应设置为旅客乘降旅客线、站台、候车室和为保证通勤职工和旅客集散设置方便和安全通道,必要时宜设置人行地道和栈桥。 13.2.8 装车线根据煤矿运输特点,空、重车段划分如下:
1 单点装车,采用静态轨道衡时,以其两端为界;采用动态轨道衡时,空车段以装车漏斗中心为界,重车段以动态轨道衡重车端为界;
2 多点装车,单一品种煤有加煤平台时,空车段以最前一个装车漏斗中心为界;没有加煤平台时,以最前第二个装车漏斗中心为界;装多品种煤时,应以品种划分最后品种最前一漏斗中心为界;重车段以轨道衡重车端为界;
3 轨道衡不设在煤仓下轨道上,单点装车空车段以漏斗中心为界,多点装车如“2”所述;
4 卸煤线空、重车段划分:
1) 翻车机卸车,以其两端为界; 2) 受煤坑卸车,以其一端为界。 5 附加距离如下:
到发线:15~30m。 装车线、牵出线:10~20m。
14 电气
14.1 供电
14.1.1~14.1.2 选煤厂一旦停电,将整个生产系统恢复正常一般需要30min~60min时间,对生产影响较大。同时还有可能导致某些设备(如浓缩机)故障,也将对铁路作业和相应矿井正常生产带来不利影响,因此选煤厂供电电源应采用双回路。双回路供电电压宜采用同级电压,但根据地区供电条件,亦可采用不同电压。
电源线路负荷能力确定,也考虑了要给选煤厂留有一定发展余地。 14.1.4 一般低压补偿较高压补偿经济可靠,补偿后可达到节能目。
14.1.5 目前,选煤厂绝大多数变电所或配电室主母线都是单母线分段,这样完全可以满足生产需要。 14.1.6选煤厂投产运行一段时期后需改扩建时,一般6kV、10kV配电装置均有所增加,故需留有一定备用位置。
14.1.7 选煤厂选用变压器容量等级少时,有利于设备订货和互换。变压器负荷率不要过高及选用低损耗变压器符合经济运行和节能要求。同一工艺系统由同一台变压器供电,主要是考虑供电系统出故障时,可采用适当应变措施,尽量减少对生产影响。
14.2 配电
14.2.1 当使用660V电压等级时,采用在变压器660V侧中性点与地之间接入电阻方法来降低系统单相接地电流,以提高供电可靠性和安全性。接地电阻选择要使系统产生单相接地电流与所选用漏电保护装置相配合,为防干扰,不宜使单相接地电流太小(一般不要小于100mA)。当单相接地需要动作于信号时,还应校核带电设备外壳对地电压,使之在安全范围内。
14.2.2 原煤系统停电时,将影响矿井正常生产,装车系统停电会使铁路装车不能按时、按计划完成,影响铁路车辆周转。故需增强该系统电源可靠性。
浓缩机停电半小时以上,如不放料,将可能出现压耙事故。
14.2.3 选煤厂电力负荷大都为低压,采用母线供电无论从技术上或经济上考虑都有利。
14.2.4 选煤厂投产后,工艺设备往往有所调整,常常需要增加一些配电回路,有时由于电机容量变更等原因也将会引起回路容量等级改变,因此,配电设备留有适当备用量是必要。
14.2.6 原煤系统和干燥车间产品段,环境比较干燥而又有可能聚集沼气和煤尘,属于有爆炸危险场
所。防尘、防爆措施通常是指洒水、通风除尘和煤仓自然、机械排放沼气和煤尘等措施。
本条规定了有爆炸危险场所电气设备选型原则。
14.2.7重选、浮选等较潮湿车间,因潮湿会使电气设备绝缘降低,可能发生相间或对地短路故障,所以应选用封闭型或防水型电气设备。
14.2.8 据调查,对于控制6kV、10kV电动机起、停中压开关柜,若采用断路器,其触头及元件本身易损坏,需经常检修,影响安全运行。采用6kV、10kV真空接触器后,上面所谈弊病就可消除,而且该装置维护费用很低,运行也安全可靠。
14.2.9 根据多座选煤厂调试经验,发现使用变频器等装置时,常造成现场仪表不能正常工作,电源模块烧毁等现象。因此,选用该类装置时,要有电源谐波和电磁干扰可靠措施。
14.3 照明
14.3.1 经调查,选煤厂设备大型化后,生产系统运行状态变化,造成部分车间配电室母线电压波动较大,常出现照明器具烧毁或混光灯熄灭等现象。所以,对大型现代化选煤厂可采用动照分开供电方式。考虑到煤炭企业特殊性,对中、小型选煤厂仍可采用动照合一供电方式。
14.3.2 选煤厂主要生产车间是布满机械设备高层建筑物,若完全失去照明,运行人员撤离现场较困难。因此,主要车间内有两个照明电源且在主要通道设应急照明是必要。
14.4 防雷和接地
14.4.1 根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057)第2.0.4条,界定选煤厂建(构)筑物属第三类防雷建筑物。对大型油罐等特殊情况应根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057)界定其类型。 14.4.5 油在管道和油罐内流动会产生摩擦静电,雷电感应也会产生静电,如不及时导走会产生静电积聚现象,往往会达数千伏危险电压。管道和罐体有良好接地就能满足防静电要求,达到安全之目。
14.5 控制
14.5.1由于选煤厂主要工艺流程为连续性生产过程,因此,需设置电气连锁装置构成连锁线,确保生产和安全。集中控制时,连锁线中设备起动和停止程序,应按工艺要求确定,并配以必要信号系统,要避免同时起动设备负荷过大造成起动电压过低和物料堆积。
选煤厂各主要生产环节一般设有中间储料设施,且各自性较强,因此可将它们分成若干独
立系统进行集中控制。如:原煤、重选、浮选、压滤、干燥等车间及装车等。
当原煤系统没有设置储存仓或储煤场只能直接入选时,则原煤与重选车间应并为一个系统进行集中控制。
如果原煤系统虽设置有储煤仓或(和)储煤场,又可直接入选时,还应按原煤系统简繁,设备多少及管理等因素来考虑,该分则分,该并则并。
14.5.3 选煤厂集中控制水平分级,应根据实际需要和技术可能,综合各种因素而定。
目前,集控设计装备标准不一,投资相差悬殊,划分等级便于确定标准合理性。既可盲目追求豪华,浪费投资,又能满足生产实际需要。
14.6 自动化
14.6.3自动化装置与集控系统紧密相连,孤立自动化装置不能满足集中监控和运行管理需要。所以要求自动化装置与集中控制系统联网。
14.7 监测
14.7.1~14.7.2 大型现代化选煤厂监测系统以工业微型计算机为核心,与数据采集装置和一次传感仪表构成硬件系统,并配有层次、模块化软件系统,适时地采集工艺流程中主要设备运行状态和煤、水、电、油及煤仓煤位和主要生产水池水位等数据,旨在向调度、管理人员提供设备运行状态、有关工艺参数及原煤和产品煤数量、质量数据,通过调度使选煤厂生产处于能耗低、收益高较理想状态。
可以用通信方式将上述信息送到上一级管理系统。 14.7.3 计算机管理系统是现代化选煤厂必须具备条件之一。
15 给水与排水
15.1 水源
15.1.1 多年来由于在确定水源前,没有对水源可靠性进行详细勘察和综合评价,造成工程失误情况时有发生,以致在工程建成后,发现水量不足或出现过量开采造成地面沉降现象。因此规定在选择水源前,必须对水源进行认真勘察。
15.1.2 水源选择原则规定,确保水源水量可靠和水质符合有关要求是水源选择首要条件。由于地下水水源不易受污染,水质一般较好,当其水质符合饮用水有关要求时,生活饮用水水源宜优先考虑采用地下水作为水源,但必须注意矿体开采对水源影响。为了节约水资源,应优先利用经处理后井下排水、露天矿疏干排水、生活污水和电厂冷却水作为生产用水。
15.1.3 为了节约用水,根据各用户对水质、水量不同要求,应同时利用多种水源。应充分利用露天矿疏干排水、煤矿井下开采时井下涌水,最好使其被处理后能达到生活饮用水标准,但这需要经过详细技术经济比较后方可确定。设置回用水系统是指将生活污水处理后作为对水质要求不高杂用水水源,以达到分质供水目。根据地形及建筑物高度等因素,可根据实际情况考虑采用分区供水方案,以达到节能目。
关于水重复利用率,根据我国煤炭行业标准《选煤厂洗水闭路循环等级》(MT/T810),选煤厂洗水闭路循环划分为一级、二级和三级共三个级别,其水重复利用率均要求在90%以上,这也符合现行国家标准《污水综合排放标准》(GB78)有关规定。
15.1.4 在选用富裕系数时,当设计日用水量较大时,可采用较小富裕系数;反之,可采用较大富裕系数。
15.2 室外给水排水
15.2.1 关于生活用水方面指标,原则上与现行国家标准《建筑给水排水设计规范》(GB50015)保持一致,只是对现行《建筑给水排水设计规范》(GB50015)中未明确规定参数才给予规定。
选煤厂绿化浇洒用水定额可参照现行《建筑给水排水设计规范》(GB50015)第3.1.4条中“居住小区绿化浇洒用水定额(1.0~3.0L/m2·d)”执行,对干旱地区可酌情增加。
选煤厂道路浇洒用水定额可参照现行《建筑给水排水设计规范》(GB50015)第3.1.5条中“居住小区道路、广场浇洒用水定额(2.0~3.0L/m2·d)”执行。
选煤厂冲洗地板用水定额可参照现行《建筑给水排水设计规范》(GB50015)表3.1.10中“停车库地面冲洗水最高日生活用水定额(2~3L/m2·次)”执行,使用时间可根据现场实际情况而定,小时变化系数为1.0。
当按淋浴器数量计算淋浴用水量时,每个淋浴器用水量可按300~0L/h考虑。
生活热水用水指标,应按现行《建筑给水排水设计规范》(GB50015)第5章有关规定执行。 生产用水量,应根据选煤工艺流程图上洗选系统补加水量和其它各项生产用水量叠加而成。但实际工作中,往往根据入选吨煤耗水量指标来计算生产用水量。
根据我国煤炭行业标准《选煤厂洗水闭路循环等级》(MT/T810),选煤厂洗水闭路循环划分为一级、二级和三级共三个级别,其中一级洗水闭路循环(年入洗原料煤量达到核定能力70%以上),其单位补充水量小于0.15m3/t(入洗原料煤);二级洗水闭路循环(年入洗原料煤量达到核定能力50%以上),其单位补充水量小于0.20m3/t(入洗原料煤);三级洗水闭路循环,其单位补充水量小于0.25m3/t(入洗原料煤)。
15.2.2 附近有无消防站及消防队,在5min钟内是否能够到达最远失火点是选煤厂工业场地能否采用室外低压制消防给水系统先决条件。
现行标准《城镇消防站布局与技术装备配备标准》第1.0.3条规定:“城镇消防站布局,应以消防队尽快到达火场,即从接警起五分钟内到达责任区最远点为一般原则。”因此,本条规定如果在5min内能够到达最远失火点,室外可采用低压制消防给水系统。
15.2.3 当选煤厂与矿井同在一个工业场地时,为减少消防设备,避免管网重复设置,节约投资,应将选煤厂与矿井消防系统作为一个整体,统一进行考虑。
15.2.4 生产、使用或储存原煤、干煤产品(除矸石外)场所属丙类火灾危险性场所,均存在煤这种可燃物,因此根据现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)第8.4.1条第1款“厂房、库房应设室内消防给水”规定,在上述场所要求设室内消防给水。洗后产品煤(且未经干燥处理)燃点很高,不易成为火源,因此输送及储存洗后产品煤(且未经干燥处理)场所可不设室内消防给水。关于选煤厂其它建、构筑物,如果有符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)第8.4.2条规定,可不设室内消防给水。
15.2.5本条文引用了文件《对能源部“关于煤炭工业设计规范中有关消防部分条文规定请示函”批复》(公消【1991】80号)。需要说明是,在选煤厂主厂房顶部,经常存在生产原煤部位,对这些存有干煤场所,同样需要设置室内消防给水系统。这一点也符合现行《建筑设计防火规范》
(GBJ16)第8.4.1条备注“在一座一、二级耐火等级厂房内,如有生产性质不同部位时,可根据各部位特点确定设置或不设置室内消防给水”规定。
15.2.6 选煤厂需要冷却水设备有:水泵、空气压缩机、真空泵等。冷却水进入上述设备起到水封或冷却作用。如果冷却水硬度高,则会在设备内结垢,使设备运行效率降低,所以要控制冷却水水质,防止沉积和腐蚀,保证设备正常运行。本规范采用空气压缩机冷却水水质指标作为选煤厂冷却水水质指标。
15.2.7 选煤用水水质直接影响产品煤质量,当循环水中悬浮物含量过大时,会使精煤灰分增高;当生产清水中悬浮物含量过大时,有堵塞水泵填料危险。
选煤用水pH值也很重要,当浮选药剂中起泡剂——松根油遇到碱性水时,易起皂化反应;反之,当遇到酸性水时,便破坏皂化反应。还有,当pH值过低时,将影响捕收剂——轻柴油分解。pH值过低还会腐蚀设备和管道。因此选煤用水pH值应与天然水一致,多数天然水pH值均在6~9之间,一般呈弱碱性反应。
关于洗选循环水浓度值具体选用,根据我国煤炭行业标准《选煤厂洗水闭路循环等级》(MT/T810),选煤厂洗水闭路循环划分为一级、二级和三级共三个级别,其中一级洗水闭路循环(年入洗原料煤量达到核定能力70%以上),其洗水浓度小于50g/L;二级洗水闭路循环(年入洗原料煤量达到核定能力50%以上),其洗水浓度小于80g/L;三级洗水闭路循环,其洗水浓度小于100g/L。 15.2.8 生产、生活事故储备水量按3h最大生产、生活用水量考虑。因为: 1 当水源地或自水源地输水管路发生一般性故障时,在3h内可以修复;
2 虽然更多事故储备水量可以提高选煤厂生产、生活用水可靠性,但时间参数过大,会导致水池容积过大,不经济;
3 在选煤厂设计中,一直按3h最大生产、生活用水量设计,至今还未出现问题,因此认为是可行。
关于调节水量,根据给水排水有关资料,城镇中高位水池、水塔调节水量一般占日用水量6~8%。考虑到选煤厂用水均衡性低于城镇特点,所以适当加大了调节水量占日用水量比例。
消防储备水量应按现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)中有关规定执行。关于选煤厂火灾延续时间,根据现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ16)第8.3.4条第1款“甲、乙、丙类物品仓库,可燃气体储罐和煤、焦炭露天堆场火灾延续时间应按3h计算”,由于煤本身是丙类火灾危险物品,因此选煤厂火灾延续时间应按3h计。
15.2.9 矿井型选煤厂生活污水量较少,一般全厂仅有几个车间设有生活卫生设施,因此不宜单独进行处理,应将选煤厂生活污水集中排入矿井工业场地生活污水系统统一进行处理。
15.3 室内给水排水
15.3.3 由于单管热水淋浴系统具有形式简单、使用方便、温度易于控制特点,因此推荐在选煤厂浴室中设计采用单管热水供应系统。
居住区和其它附属企业等地方浴室内淋浴热水系统,不受本规范。
15.3.5 消防水泵是消防系统关键设备,生活水泵关系到人们正常生活,因此,应参照相关规定选用水泵备用台数。
16 供热与采暖通风
16.1 采暖
16.1.1~16.1.3 采暖和通风工程是基本建设领域中一个不可缺少组成部分,它对改善生活条件和劳动条件,合理利用能源,保护环境,提高劳动生产率,都具有十分重要意义。因此,根据选煤厂具体情况,规定了室外空气计算参数,应按现行《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019)规定数据选用。并规定了采暖,过渡采暖,非采暖地区所需具备条件。
16.1.4采暖室内计算温度,在《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019)中已有原则规定,本条文只对工业建筑作了规定,对于公共与民用建筑在这里没有列出,建议采用有关规范规定。
根据辐射采暖特点,规定若采用全面辐射采暖时,室内采暖温度可比对流供暖时降低2~3℃。另外,为保证采暖效果,建议今后在设计上要根据热工要求,对土建采用通窗(即大面积采光)提出要求,应根据选煤厂特点参照建筑规范中规定窗墙比例进行设计。不应片面追求大面积采光,增加建筑耗热。
16.1.5 建筑物耗热指标是可行性研究及初步设计估算建筑物采暖耗热量重要参数。它取决于建筑物体积、外围护结构保温及密闭程度,以及建筑物使用性质和采暖方式等因素。因此,本条文是按建筑体积及使用性质分列。表中所列建筑物耗热指标是参照《煤炭工业矿井设计规范》、《民用建筑采暖通风技术措施》,并结合各地区及各类型选煤厂施工图统计结果核算取得。
16.1.6随着模块式高效选煤厂推广,对层高超过4m厂房,仍采用对流方式采暖时,会出现上、下温差大,耗热不均情况,很不经济,宜采用辐射采暖。高效选煤厂作业人员少,也可采用局部采暖。 16.1.7 选煤厂主厂房、压滤车间、机修车间等建筑物主要通道外门开启频繁,上下贯通,温差梯度大。因此,参照《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019)规定,位于严寒地区公共建筑物和生产厂房其开启频繁主要通道外门可设置热风幕。
16.1.8 多数选煤厂与矿井或露天矿建设在同一工业场地,其用热负荷与矿井或露天矿相比又相对较小,所以选煤厂应与矿井合用一个锅炉房。
选煤厂自建锅炉房时,应按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》、《锅炉房设计规范》(GB50041)进行设计。
16.1.9 在冬季由于某些采暖房间排风量过大,造成室内负压过高,增加了建筑物能耗,因此规定了应外加热风条件,其热风量按总排风量50~70%计。
除采取上述措施外,建议在设计时,冬季设有集中采暖建筑物如有通风除尘设施,应提高排放空气洁净度,在达到环境保护要求基础上,应尽量考虑增加室内空气循环量,减少热量损耗。
16.2 通风除尘
16.2.1~16.2.2 随着科学技术发展和人们环保意识增强,并为改善工人劳动条件,规定了需设置通风设施厂房和局部装设空调器条件。
16.2.3 储煤筒仓建设发展速度很快,它容量大、落差高。由于筒仓为全密闭,煤炭储存时间较长,溢出瓦斯、外在水分较小煤在入仓下落时所产生煤尘不易排出,一遇有明火,将有爆炸危险。因此,规定原煤仓、精煤仓应设自然通排风设施,当自然通排风不能满足要求时应设机械通排风设施。必要时可设置瓦斯检测设备。
16.2.5 经多座选煤厂调查反映,煤外在水分大于7%时,很少有煤尘产生。另外,从《煤炭工业矿井设计规范》、《煤炭工业选煤厂设计规范》执行多年来情况看,按此指标设计能够符合环境保护要求。因此,以外在水分7%作为设计除尘装置分界线是合适。
16.2.7 为节省能源和满足环境保护要求,规定了通风与补风加热装置启动程序。
16.3 室外供热管道
16.3.1 过去普遍采用供热管道敷设方式为地沟及架空敷设。根据选煤厂特点,供热管道数量少管径小,架空敷设并不一定经济。因此,应采用地沟或直埋敷设,并考虑与其他管线同沟敷设可能性。 当采用架空敷设方式时,为不影响交通和美观,应尽量沿建筑物架设。
16.3.2~16.3.3 为保证安全和保温效果,本条对供热管道保温及地沟排水作了规定。
17 建筑物与构筑物
17.1 一般规定
17.1.6 本条根据公消[1992]176号文,同意能源部报送《煤炭生产系统建筑物安全出口设置补充规定》而编写。
17.1.7 选煤厂车间内设备自重和物料等荷重比较大,在楼面活荷载中没有考虑,均应按实际情况进行结构布置和计算。
对于正常使用极限状态中长期效应组合要使用活荷载准永久值。准永久值是为了区分不同可变荷载准永久性质,根据多年工程经验,对不同建筑物取了不同准永久值系数。
选煤厂浴室和更衣室更衣柜比较集中,所以楼面荷载标准值有所提高。 17.1.8 检修道、人行道宽度系指净宽。
17.2 主要建筑
17.2.1 高仓一般比低仓要经济些,设计时要考虑工艺布置和地基强度,按照《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GBJ77)进行设计,本规范只提出一些原则意见。
17.2.2 由于选煤厂各厂房具有设备荷载大、物料重、动荷载多等特点,考虑抗震设防要求及地基条件不同,无论采取何种结构形式厂房,都应力求规则整齐。
如果设计生产能力1.5Mt/a及以上厂房高度在20m以下,且厂房空间开阔,用一台桥式吊车即可满足日常维修及生产所需配件,可不设客、货两用电梯。
选煤厂主要厂房大部分为多层厂房,楼层上往往设有多台具有动荷载设备,引起楼层振动,对直接承受动荷载结构构件有较大不利作用,并在一定程度上影响操作人员正常工作,损害了操作人员健康。因此,在设计中一定要对承受动荷载结构进行动力计算,把结构振幅和受迫振动频率控制在规定范围之内,以保证结构安全和操作人员正常工作。
最实用计算方法是将设备荷载乘以相应动力系数,按静力进行计算,动力系数应根据设备类型和型号确定,并且随着设备型号更新而改变。
主要厂房内各楼层洞孔很多,为了防止楼面冲洗时污水和生产中废渣流到下层,影响环境,危及安全,应在洞孔边设置凸台或采取加盖板等措施。
集中控制室内设备和工作条件都要求有一个较卫生、安静环境。为防止车间内粉尘和噪音干扰,
有必要设置双层隔音门和密闭门,室内地面应采用不易起尘建筑材料。
厂房内产生噪音设备很多,个别噪音很大设备,严重影响到整个厂房工作环境,对操作人员身心健康有很大损害,因此,在噪音较大楼层上应设隔音操作室,采取墙面贴吸声材料等措施。
浮选车间内各种油剂、药剂挥发气味较大,危害操作人员健康。因此,应有良好通风环境。 17.2.3此条保留了原《煤炭工业选煤厂设计规范》相应条文,增加了返煤地道应设置安装孔、通风孔及不少于两个安全出口要求。这是结合防火规范要求和近年来所设计储煤场、受煤坑实际需要而规定。
17.2.4 随着选煤厂规模扩大,浓缩池直径及深度都在加大,裂缝控制是设计主要问题之一,预应力钢筋混凝土池壁可以满足裂缝控制要求。
沉淀塔支承结构可考虑钢筋混凝土结构和砌体结构,但应以抗震设计来确定。
17.2.5 栈桥支撑结构不但根据栈桥支撑高度,也应结合厂型、整体建筑风格及总投资情况确定采用相应结构形式。
露天矿及外来煤原煤栈桥以及冬季非严寒地区,栈桥上部建筑可采用敞开或半敞开式。 栈桥支架结构埋入储煤堆中时,煤堆将对框架柱、梁产生侧向压力,且很难确定侧向压力具体数值;其次,埋入煤中框架由于煤冲击碰砸、推土机大铲撞击,使框架很容易发生缺角、露筋、变形、开裂。另外,煤自燃会降低混凝土强度,严重地影响结构安全。
对于长度超过100m栈桥、地道,为了方便工作人员出入及妥善解决通风、排水和防火等问题,应该设置出、入口,其出、入口位置可根据设备布置情况及相邻建筑物位置适当布置。特殊情况时可以设置人孔及爬梯。
17.3 辅助建筑
17.3.1~17.3.4 选煤厂行政、公共建筑及辅助建筑项目及建筑面积指标,实际施工时与规范要求相差较大,建设单位多数根据自己需要来确定建筑项目及建筑面积。但是往往在方案、可研及投标设计阶段,建设单位都要求设计根据规范将各辅助建筑项目及面积列入总投资,上述指标仅供设计参考,最终设计应按建设单位要求进行。
18 技术经济
18.1 一般规定
18.1.1~18.1.2 规定了选煤厂技术经济基本要求。
18.2 劳动生产率
18.2.1~18.2.2 规定了劳动生产率计算方法及全员效率指标。选煤厂全员效率指标考虑了技术进步和生产实际因素,供参考。
18.3 投资估算及概
18.3.1~18.3.4 规定了选煤厂投资计算基本要求。
18.4 经济评价
18.4.1~18.4.6 规定了选煤厂经济评价基本要求。
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